【正文】 準備算法從幾何學中知道，兩點間直線最短。網(wǎng)絡中節(jié)點和邊的拓撲關系通過節(jié)點和邊的屬性字段值來定義，即在節(jié)點的屬性字段中有相交邊的信息，以及節(jié)點的相對地理坐標(X，Y)；在邊的屬性字段中有邊的起、止節(jié)點的信息以及該邊的權(quán)值(如長度)。對于弧度數(shù)稍大的路段，為了求解弧段間夾角的方便并使所得的夾角能正確反映弧段間的相對位置關系，可通過在路段的拐點處加一個節(jié)點的方法來減小弧度數(shù)，如圖 所示，節(jié)點 2 之間的路段的弧度較大，在路段上加一節(jié)點 3，把原來的路段分割為兩個弧度相對較小的路段。為了避免過多地考慮道路間的拓撲關系，在本文中抽取交通網(wǎng)絡圖中道路交叉路口作為分析的對象之一，并對分析的另一對象——道路，以交叉路口為點進行分割，成為路段。4）若 i = V ︱(G)︱1，停止；若 i V ︱(G)︱1，用 i+1 代替 i，轉(zhuǎn) 3） 。有公路相連的相鄰景點，在矩陣中賦以公路性能值，不相鄰景點間賦以∞。3)構(gòu)造輔助矩陣 A~ 根據(jù)算法具體實現(xiàn)的需要，我們利用普通的等價變換技巧，使判斷矩陣 A 變換成具有逆稱性質(zhì)的輔助矩陣 A~。 公路線段屬性權(quán)值的模型設計與計算此模型的主體部分是一個算法，模型的輸入是公路段除長度外的各種屬性，輸出是關于是否可約的判斷、數(shù)據(jù)可依賴程度值和屬性權(quán)值。我們要求取滿足某種條件的子圖 H，且使得 W(H)＝∑w(e)＝min 其中 H 包含于 G，具有某種性質(zhì)。 最佳路徑搜索算法為了實現(xiàn)電子地圖的“最佳路徑的搜索”必須用圖論的思想設計它的存儲拓撲結(jié)構(gòu)。31 / 47通過GPRS連接連接上？ 開始初始化各個模塊連接通信服務器建立游客進程等待 GPS 衛(wèi)星發(fā)來位置信息信息有效？送信息處理模塊是空閑是否處理結(jié)果送發(fā)送棧顯示保持連接接收數(shù)據(jù)？是發(fā)送棧空？是發(fā)送數(shù)據(jù) 游客進入景點范圍？播放相應景點介紹多媒體文件是否否監(jiān)聽有無游客輸入轉(zhuǎn)入相應服務程序是否服務結(jié)束播放結(jié)束否發(fā)送結(jié)束圖 游客機端主程序流程程序開始后進入主函數(shù)入口，先初始化微處理器、GPRS 模塊、GPS 模塊、顯示屏等各個部件，系統(tǒng)各個部分進入工作狀態(tài)。30 / 47開始主函數(shù)數(shù)據(jù)有效？據(jù)分配線程數(shù)據(jù)處理釋放線程初始化監(jiān)聽有無待發(fā)送數(shù)據(jù)連接發(fā)送端口發(fā)送給游客機讀取配置文件，初始化，建線程池。此時各臺服務器進入監(jiān)聽服務請求狀態(tài)。同時需要一個主程序來協(xié)調(diào)各個服務器工作。 （先不考慮） 序列號回復命令包版本號：0x01命令類型：0x01命令字：0x23序列號確認：無數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00 命令類型 1 命令類型01 命令字 1 命令字02~03 包序列號 2 是需要回復該命令的命令包的序列號 終端系統(tǒng)信息命令包版本號：0x0127 / 47命令類型：0x01命令字：0x24序列號確認：無數(shù)據(jù)內(nèi)容如下： 地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00 標志 1 終端系統(tǒng)信息組號01~ 系統(tǒng)信息 n 0 組：硬件版本號,軟件版本號系統(tǒng)信息是采用字符串返回，用“,”作為分隔符。單位換算：1 海里 = 公里；1 度 = 60 分；1 分 = 60 秒 上傳命令 游客機 PING 中心服務器的命令包版本號：0x01命令類型：0x81命令字：0x21序列號確認：無數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：（地址是幀內(nèi)數(shù)據(jù)的地址相對值，以下相同）26 / 47地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00 標志信息 1 上傳一些附加信息游客終端每隔 2 秒鐘和監(jiān)控中心服務器通過 PING 包聯(lián)系一次，如果終端收到服務器的 PING 命令回復，則游客終端和服務器連接正常，否則表示終端和服務器已斷開連接。字符串都是采用 GB2312 編碼，以‘\0’結(jié)尾，除特殊聲明部分。 命令包格式在 UDP 通訊下，采用的命令包格式：地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00 命令頭 1 數(shù)據(jù)頭是 0x7E01 版本號 1 協(xié)議版本號02 命令類型 1 BIT7—BIT4 命令屬性, BIT6 保留BIT7 表示命令是否需要回復，1/0 表示需要/不需要BIT3—BIT0 命令組別，當命令很多時，對命令分組有兩種類別命令，1基礎命令 2擴展命令03 命令字 1 包命令字（可以和命令組別一起構(gòu)成唯一的命令字）04~05 序列號 2 數(shù)據(jù)范圍 0~6553506~14 MAC 地址 9 游客終端 IMSI 號，采用 BCD 碼。其存放順序：高位存放高地址區(qū)，如 0x 023562706943,存放成：0x43 0x69 0x70 0x62 0x35 0x02UDP 命令包可靠傳輸?shù)慕鉀Q方法：通過回傳“序列號回復包 ”來確認命令包是否發(fā)送成功。 規(guī)范說明字符和漢字采用的編碼：字符采用 ASCII 編碼，每個字符占用一個字節(jié)；漢字采用 GB2312 編碼，每個漢字占用兩個字節(jié)。地圖信息（交通圖、景點分布圖，設施分布圖等）按圖層存儲；圖片、視頻、語音等經(jīng)格式轉(zhuǎn)換后編號，以單個文件形式存儲。餐飲信息：包括餐飲種類、名稱、烹飪種類、規(guī)模、位置、電話、營業(yè)時間等。 屬性數(shù)據(jù)庫的建立景區(qū)內(nèi)旅游屬性數(shù)據(jù)庫信息大致分為以下幾類：旅游資源信息：旅游景區(qū)、景點的名稱、分類、等級、景點特征與簡介、開放時間等。因此，數(shù)據(jù)庫的建立是旅游信息系統(tǒng)建設的一項最基本和最重要的任務。信息數(shù)據(jù)庫主要完成信息的存儲和管理工作，存放游客管理信息（身份識別、住宿餐飲服務請求信息、投訴等） 、游客位置信息、歷史紀錄等。監(jiān)控中心主要由三個模塊組成，即通信模塊、GIS 管理模塊和信息數(shù)據(jù)庫及信息備份模塊。系統(tǒng)中的通信服務器通過 DDN 專線與 GPRS 無線通信服務的提供商通信服務器高速連接，專門負責與移動通信服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸。信息查詢1 景點列表2 賓館3 購物4 游客守則5 服務電話6……. 賓館 A 賓館 B 賓館 C……存儲空間管理文件分類景點介紹映射專題地圖映射I/O 接口控制自定義更新游客機的功能（最小模式）電子地圖專題地圖路徑分析放大縮小平移 景點圖 A 景點圖 B 景點圖 C…… 1 起點輸入2 終點輸入3 最短路徑 算法 4 到最近賓館 5 到最近商店6……. 景點介紹信息存儲更新音頻視頻景點編號1 景點 A2 景點 B3 景點 C4……1 景點分布圖2 線路分布圖3 設施分布圖4……圖 游客機功能圖 監(jiān)控中心主機組成與功能 監(jiān)控中心主機的組成監(jiān)控中心主機包括應用服務器（包括通信服務器、GIS 地理信息服務器和數(shù)據(jù)庫服務器） 、監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)輸出和備份設備（打印機和磁帶機）組成。主要計算工作在主機端完成，GIS 服務器會根據(jù)游客輸入的路徑查詢命令運行最短路徑計算程序（最短路徑搜索算法）計算出最佳路徑，發(fā)給游客機顯示。而游客的位置、移動方向等信息則需要主機端 GIS 服務器的計算，然后通過 GPRS 信號下傳到游客機上，在游客機的電子地圖上顯示。游客機上針對導游服務的功能如圖 所示。輸入輸出設備為彩色觸摸屏（若考慮降低成本可換為鍵盤和彩色液晶顯示器） ，通過專門的 I/O 數(shù)據(jù)接口與游客機的總線連接，用來顯示電子地圖和其它信息以及執(zhí)行游客的各項操作。GPS 接收模塊由 GPS 芯片組和 GPS 接收天線組成，負責獲取游客當前的位置信息數(shù)據(jù)（具體參考 RFC(Request For Comments) 0183 文檔和NEMA 協(xié)議。本系統(tǒng)包括若干游客手持的 GPS 電子導游機和景點監(jiān)控中心的主機，游客端主要功能模塊為 GPS 接收模塊（接收和處理 GPS 衛(wèi)星發(fā)來的位置數(shù)據(jù)）以及 GPRS 通信模塊（負責游客端與主機端的數(shù)據(jù)傳輸，期間需要租用中國移動公司的 GPRS 業(yè)務，經(jīng)移動運營的通信服務器通過Inter 與主機連接） 。 可移植性和可擴充性原則系統(tǒng)在設計上充分考慮系統(tǒng)功能、系統(tǒng)數(shù)據(jù)和業(yè)務的擴展性；以滿足日益增長的業(yè)務需求。 以數(shù)據(jù)為核心在電子導游應用過程中，最重要的就是游客的位置信息，游客流量信息及游客狀態(tài)信息，這些信息不但在自動導游中極為重要，而且是景點部門進行進一步商業(yè)分析的基礎。支持協(xié)議：GPRS 支持因特網(wǎng)應用最為廣泛的 IP 和 協(xié)議。GPRS 用戶的計費以通信的數(shù)據(jù)量為主要依據(jù)，體現(xiàn)了“得到多少，支付多少”的原則。它的主要作用是確定 TCP/IP 地址和加密方式，以及完成傳送數(shù)據(jù)的分組、打包等任務。LLC 層為邏輯鏈路控制層。 GPRS 協(xié)議模型GPRS 網(wǎng)絡層的協(xié)議目前主要采用 Phase1 階段提供的 TCP/IP 和 協(xié)議。GPRS 終端通過接口從客戶系統(tǒng)取得數(shù)據(jù)，處理后的 GPRS 分組數(shù)據(jù)發(fā)送到 GSM 基站。 GPRS 網(wǎng)絡基本工作原理　　GPRS 是在原有的基于電路交換（CSD）方式的 GSM 網(wǎng)絡上引入兩個新的網(wǎng)絡節(jié)點：GPRS 服務支持節(jié)點(SGSN)和網(wǎng)關支持節(jié)點（GGSN） 。因此，在GSM系統(tǒng)的基礎上構(gòu)建 GPRS系統(tǒng)時，GSM系統(tǒng)中的絕大部分部件都不需要作硬件改動，只需作軟件升級。組件式技術(shù)已經(jīng)成為了業(yè)界標準，用戶可以像使用其他 ActiveX 控件一樣使用 GIS 軟件，使非專業(yè)的普通用戶也能夠開發(fā)和集成 GIS 應用系統(tǒng)，推動了 GIS 的大眾化進程。由于 GIS 組件可以直接嵌入 MIS 開發(fā)工具中，對于廣大開發(fā)人員來講，就可以自由選擇他們熟悉的開發(fā)工具。（3）強大的 GIS 功能。這樣，用戶便能以較好的性能價格比獲得或開發(fā) GIS 應用系統(tǒng)。把 GIS 的功能適當10 / 47抽象，以組件形式供開發(fā)者使用，將會帶來許多傳統(tǒng) GIS 工具無法比擬的優(yōu)點。組件式 GIS 具有二次開發(fā)方便、易于集成、無限擴展等特點。 GIS 的功能作為自動信息處理和分析系統(tǒng)，GIS 具有以下幾大功能：（1）數(shù)據(jù)采集：主要用于獲取數(shù)據(jù)，包括現(xiàn)成的數(shù)字化數(shù)據(jù)、人工編碼、數(shù)字化地圖等，并保證數(shù)據(jù)在內(nèi)容上、空間上的完整性和一致性；（2）數(shù)據(jù)整理：包括數(shù)據(jù)核查、糾錯、格式化和轉(zhuǎn)換等；（3）數(shù)據(jù)存儲：將不同來源、不同屬性的數(shù)據(jù)以恰當?shù)男问酱鎯τ跀?shù)據(jù)庫中，以方便查詢和分析；（4）數(shù)據(jù)查詢：以特定的請求來再現(xiàn)數(shù)據(jù)信息；（5）空間分析：進行數(shù)據(jù)的地理操作和轉(zhuǎn)換及統(tǒng)計分析，如緩沖區(qū)分析、空間插值分析、疊置分析；領域分析、網(wǎng)絡分析等；（6）結(jié)果展示：通過屏幕、打印、拷貝等形式來展示 GIS 所產(chǎn)生地圖、圖像、表格等多種形式的結(jié)果。 GIS 的數(shù)據(jù)GIS 中的數(shù)據(jù)可分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。計算機硬件系統(tǒng)包括執(zhí)行程序的中央處理器(CPU)、保存數(shù)據(jù)和程序的存儲設備、數(shù)據(jù)輸入、顯示和輸出的外圍設備(如顯示器、打印機等)。在一個 GIS 里的所有信息都與空間位置有關。2)將多源的空間數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分級分類、規(guī)范化和標準化，并進行標準化編碼，使其適應計算機輸入輸出的要求，便于進行社會經(jīng)濟和自然資源、環(huán)境要素之間的對比和相關分析。在計算機技術(shù)的支持下，可構(gòu)建現(xiàn)實空間信息模型，可從視覺、計量和邏輯上對現(xiàn)實空間從功能上進行模擬，對各類信息變化進行仿真。網(wǎng)路增加必要的修正后可提高定位精度。網(wǎng)絡向終端發(fā)送一串極短的輔助信息，包括時間、可視衛(wèi)星清單、衛(wèi)星信號多普勒參數(shù)和碼相位搜索窗口。 輔助 GPS（Assisted GPS，AGPS）定位方式現(xiàn)在對定位技術(shù)的精度要求越來越高，因此真正實用的定位技術(shù)是輔助 GPS（Assisted GPS， AGPS）定位方式。GPS 接收機接到衛(wèi)星發(fā)來的定位信號，經(jīng)解擴、解調(diào)和譯碼，得到衛(wèi)星星歷，根據(jù)星歷算出衛(wèi)星發(fā)射信號時刻在空間的位置 X1（XYZ1） ，接收機還以自己的時鐘（用戶鐘）為基準，測量信號到達的時間 T1。 GPS 簡介基于移動終端的定位最常用的是 GPS 定位，這種定位方案的技術(shù)基礎是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS） 。因此，位置服務是一種移動通信服務，它采用定位技術(shù)確定移動用戶的當前地理位置，利用地理信息分析和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向用戶提供與其位置相關的信息服務。（3）移動位置服務又稱定位服務，是通過 GSM 網(wǎng)絡獲取移動終端用戶的位置信息（經(jīng)緯度坐標） ，在電子地圖平臺的支持下，為用戶提供相應服務的一種增值業(yè)務（GO2MAP，2022） 。5 / 472 開發(fā)電子導游系統(tǒng)的技術(shù)支持 位置服務 位置服務定義位置服務的英文全稱是：Location Based Service，簡稱 LBS?；镜闹悄芄δ苤辽僖ㄖ悄芤龑Чδ芎妥詣又v解功能，智能引導功能可由提供路徑查詢的電子地圖來實現(xiàn)，電子地圖上標有景區(qū)內(nèi)各個景點和服務設施的位置；自動講解功能可通過 GPS 定位實現(xiàn)，游客每到一個景點，定位模塊就可檢測到游客位置和景點位置距離小于某一范圍，從而準確的為游客介紹。但這些電子導游技術(shù)相對落后，主要還停留在數(shù)碼按鍵播放機和觸摸式視頻講解系統(tǒng)上?，F(xiàn)在，在美國、英國、法國、加拿大等國的一些旅游城市都有出租最先進的電子導游，這種電子導游看上去和普通掌上電腦差不多，當游客經(jīng)4 / 47